Neue, verbesserte Mausgenomsequenz erleichtert Unterscheidung zwischen Mensch und Maus
Wissenschaftler aus Schweden, dem Vereinigten Königreich und den USA haben in einer als Meilenstein der Genetik anzusehenden Studie eine erheblich verbesserte Version des vollständigen Mausgenoms präsentiert, die es den Forschern nun ermöglicht, wesentlich deutlicher zwischen Mensch- und Mausgenen unterscheiden zu können. Ihre in der Fachzeitschrift PLoS Biology veröffentlichten Ergebnisse werden dazu beitragen, den Nutzen der Maus als Modell für Krankheiten des Menschen zu verbessern. Nach Ansicht der Autoren kommt der Maus (Mus musculus) eine einzigartige Position in der Erforschung der Genetik und Genomik (Untersuchung von DNA-Sequenzen) zu: Sie ist von entscheidender Wichtigkeit für die Erforschung menschlicher Erkrankungen. "Die Maus ist sowohl das Haupt-Tiermodell für Krankheiten und die Entwicklung des Menschen als auch Träger des Säugetiergenoms, mit dem menschliche DNA, Gene und Genome am häufigsten verglichen werden," so die Aussage der Studie. Es hat durchaus entscheidende Bedeutung, dass Wissenschaftlern bei der Durchführung biomedizinischer Forschungsarbeit eine genaue Erbgutsequenz zu Verfügung steht. Im Jahr 2002 veröffentlichte dasselbe Forscherteam den Entwurf einer Sequenz des Mausgenoms, das sie mithilfe von Whole Genome Sequence and Assembly (WGSA) erstellt hatten. Mithilfe dieses Wissens konnten die Wissenschaftler erstmalig DNA-Sequenzen von Maus und Mensch vergleichen. Doch der Entwurf der Genomsequenz hatte 176.000 Lücken, und Teile des Genoms waren - wie es jetzt scheint - falsch positioniert. Das Team konzentrierte seine Bemühungen auf das Füllen der Lücken und setzte alles an die richtige Stelle. "Nur durch die Einordnung dieser fehlenden Gene können wir ein umfassendes Verständnis der Biologie entwickeln, die diese beiden Arten unterscheidet", so die Studie. Die Forscher beschreiben nun einen Mausgenom-Bausatz viel höherer Qualität, den so genannten "Build 36". Er wurde durch Angleichung überlappender einzelner Klone - die Teile des Genoms repräsentieren - zusammengesetzt und so konnten schließlich mehr als 175.000 Lücken des Genomentwurfs geschlossen werden. Das Ergebnis stellte in der Tat eine Erleuchtung hinsichtlich der Architektur des Genoms dar und ergab ein vollständiges Bild der zur Maus gehörenden Gene. Die Forschung zeigt, dass es zwischen den beiden Arten weitaus mehr genetische Unterschiede als bisher angenommen gibt: Menschen und Mäuse haben vier Fünftel der Gene gemeinsam. Das Verständnis dieser Unterschiede wird es den Forschern ermöglichen, die bei Menschen und Mäusen gleichermaßen vorhandenen Gene genauer von denen abzugrenzen, die nur bei Mäusen vorkommen. "Im Nachhinein betrachtet sehen wir, dass unser bisheriges Bild des Mausgenoms eher unvollständig war. Als all die fehlenden Teile des Erbgutpuzzles eingesetzt waren, wurde uns klar, dass uns eine große Anzahl von Genen - und zwar nur von der Maus und nicht vom Menschen - gefehlt hatte," sagte Dr. Leo Goodstadt vom Medical Research Council (MRC) der Functional Genomics Unit im Vereinigten Königreich. Der neuen Studie zufolge war der Entwurf des Bauplans vergleichsweise billig und einfach herzustellen. Viele andere Genome sind seither im gleichen Maße sequenziert worden. Aber die Kosten für die Fertigstellung eines Genom-Bausatzes sind "in der Regel mindestens viermal so hoch wie die Kosten der Erstellung des Entwurfs der Baugruppen mittels traditioneller Sanger-Sequenzierung", schreiben die Wissenschaftler in der Studie. "Trotzdem wird aus unserer Analyse des fertiggestellten Mausgenom-Bausatzes deutlich, dass Entwürfe per WGSA die abstammungsspezifische Biologie immer eher mangelhaft widerspiegeln." "Diese neuen Ergebnisse sind äußerst wichtig, um uns dabei behilflich zu sein, die die für alle Säugetiere gleichermaßen geltende Biologie untermauernden Gene von den Genen zu trennen, die für die Riesenunterschiede zwischen Menschen und Mäusen sorgen", ergänzte Professor Chris Ponting von der University of Oxford im Vereinigten Königreich. Dr. Deanna Church vom National Center for Biotechnology Information an den US National Institutes of Health sagte, dass das neu veröffentlichte Mausgenom "es ermöglichen wird, uns von einigen allgemeinen Missverständnissen zu verabschieden, und - was noch wichtiger ist - viele bisher verborgene Geheimnisse der Biologie der Maus zu enträtseln."
Länder
Schweden, Vereinigtes Königreich